KR100253054B1 - Aligner and exposure method using the same - Google Patents
Aligner and exposure method using the same Download PDFInfo
- Publication number
- KR100253054B1 KR100253054B1 KR1019960071329A KR19967001329A KR100253054B1 KR 100253054 B1 KR100253054 B1 KR 100253054B1 KR 1019960071329 A KR1019960071329 A KR 1019960071329A KR 19967001329 A KR19967001329 A KR 19967001329A KR 100253054 B1 KR100253054 B1 KR 100253054B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- reticle
- wafer
- exposure
- axis direction
- optical system
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/20—Exposure; Apparatus therefor
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F9/00—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically
- G03F9/70—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically for microlithography
- G03F9/7003—Alignment type or strategy, e.g. leveling, global alignment
- G03F9/7023—Aligning or positioning in direction perpendicular to substrate surface
- G03F9/7026—Focusing
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70216—Mask projection systems
- G03F7/70358—Scanning exposure, i.e. relative movement of patterned beam and workpiece during imaging
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F9/00—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically
- G03F9/70—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically for microlithography
- G03F9/7003—Alignment type or strategy, e.g. leveling, global alignment
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F9/00—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically
- G03F9/70—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically for microlithography
- G03F9/7003—Alignment type or strategy, e.g. leveling, global alignment
- G03F9/7007—Alignment other than original with workpiece
- G03F9/7011—Pre-exposure scan; original with original holder alignment; Prealignment, i.e. workpiece with workpiece holder
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F9/00—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically
- G03F9/70—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically for microlithography
- G03F9/7003—Alignment type or strategy, e.g. leveling, global alignment
- G03F9/7023—Aligning or positioning in direction perpendicular to substrate surface
- G03F9/7034—Leveling
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
본 발명은 스캔노광방식의 광노광장치에 있어서 초점심도의 저하를 방지할 수 있도록 하는 것을 가장 중요한 특징으로 하고 있다.The present invention is characterized in that it is possible to prevent the deterioration of the depth of focus in the optical exposure apparatus of the scanning exposure method.
예컨대, 실제의 스캔노광전에 레티클스테이지(31)의 스캔방향에 대한 이동에 따라 레티클(30)의 상하방향의 위치를 레티클위치측정장치(71)로 측정한다. 그리고, 그 측정치와 함께 연산회로(72)로 오프세트용의 보정데이터를 구하여 메모리(72a)내에 격납한다. 그 후, 실제의 스캔노광시에 차례로 메모리(72a)내의 데이터를 피드백제어회로(62)에 공급한다. 이에 의해 웨이퍼(50)의 Z축방향의 위치와 레티클(30)의 상하방향의 위치에 따라 웨이퍼 Z축구동기구(54)가 제어되어, 레티클(30)의 높이위치의 변화에 의해 레티클(30)로부터의 촬영상이 웨이퍼(50)상의 노광면(50a)에서의 초점일치위치에서 어긋나는 것을 보정하는 구성으로 되어 있다.For example, the reticle position measuring device 71 measures the vertical position of the reticle 30 in accordance with the movement in the scan direction of the reticle stage 31 before the actual scan exposure. The offset correction data is obtained by the calculation circuit 72 together with the measured value and stored in the memory 72a. Thereafter, data in the memory 72a is sequentially supplied to the feedback control circuit 62 at the time of actual scan exposure. As a result, the wafer Z-axis driving mechanism 54 is controlled in accordance with the position in the Z-axis direction of the wafer 50 and the position in the up-down direction of the reticle 30, and the reticle 30 is changed by the change in the height position of the reticle 30. ) Is configured to correct the deviation of the picked-up image from the focal coincidence position on the exposure surface 50a on the wafer 50.
Description
본 발명은 예컨대 레티클에 형성된 패턴상에 의해 웨이퍼면상의 포토레지스트를 노광하는 노광장치 및 노광방법에 관한 것으로, 특히 레티클과 웨이퍼를 상대적으로 이동시키면서 노광을 수행하는 스캔노광방식의 광노광장치에 이용되는 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to an exposure apparatus and exposure method for exposing a photoresist on a wafer surface by, for example, a pattern formed on a reticle. In particular, the present invention relates to a scan exposure type optical exposure apparatus that performs exposure while relatively moving a reticle and a wafer. Will be.
일반적으로, 반도체제조에 있어서 리소그래피공정에서는 축소투영형의 광노광장치(광스텝퍼)가 오래전부터 이용되어 왔다. 현재는 디바이스의 최소선폭을 쿼터미크론 레벨로 형성하는 것이 가능하게 되어 있다.In general, in a lithography process in semiconductor manufacturing, a reduction projection type optical exposure apparatus (optical stepper) has been used for a long time. Currently, it is possible to form the minimum line width of devices at the quarter micron level.
따라서, 상기 광스텝퍼에 있어서 쿼터미크론 레벨의 선폭의 해상력(RES)은 하기 (1)식에서 나타낸 바와 같이 투영렌즈의 고NA화 및 노광광파장(λ)의 단파장화에 의해 달성될 수 있었다.Therefore, the resolution (RES) of the line micron level line width in the optical stepper can be achieved by high NA of the projection lens and short wavelength of the exposure light wavelength [lambda], as shown in Equation (1) below.
RES = k1*λ/NA --- (1)RES = k1 * λ / NA --- (1)
DOF = k2*λ/(NA)2--- (2)DOF = k2 * λ / (NA) 2 --- (2)
여기서, k1, k2는 모두 정수이고, NA는 투영렌즈의 개구수이다.Here, k1 and k2 are both integers, and NA is the numerical aperture of the projection lens.
그러나, (2)식에 의해 나타낸 바와 같이 투영렌즈의 고NA화 및 노광광파장의 단파장화는 투영렌즈의 초점심도(DOF)의 저하를 초래하여 레티클의 패턴상이 웨이퍼의 노광면상에서 흐린상으로 되어 해상불량을 일으키기 쉽게 된다는 문제가 있었다.However, as shown by equation (2), high NA of the projection lens and short wavelength of the exposure light wavelength cause a decrease in the depth of focus (DOF) of the projection lens so that the pattern image of the reticle becomes blurry on the exposure surface of the wafer. There was a problem that it is easy to cause a sea fault.
이 문제를 해결하기 위해서는 레티클로부터의 투영상과 웨이퍼의 노광면을 고정밀도로 초점일치시키는 것이 요구된다.In order to solve this problem, it is required to accurately match the projection image from the reticle with the exposure surface of the wafer.
도 9는 DOF의 저하를 개선하도록 한 종래의 광스텝퍼의 개략구성을 나타낸 것이다.Fig. 9 shows a schematic configuration of a conventional light stepper to improve the reduction in DOF.
즉, 이 광스텝퍼는 예컨대 광원(1)으로부터의 광을 콘덴서렌즈(2)를 매개로 레티클(3)에 조사하고, 그 레티클(3)에 형성된 패턴상을 투영렌즈(4)에 의해 웨이퍼(5)상에 축소투영시켜 표면의 포토레지스트를 노광함과 더불어 그 때의 웨이퍼(5)의 노광면의 위치를 웨이퍼위치측정장치(6)에 의해 측정하여 웨이퍼(5)의 광축(Z축)방향의 위치를 조정하는 것에 의해 레티클(3)로부터의 투영상과 웨이퍼(5)의 노광면을 고정밀도로 초점일치시키도록 구성되어 있다.That is, this light stepper irradiates the reticle 3 with the light from the light source 1 via the condenser lens 2, for example, and the pattern image formed in the reticle 3 is irradiated by the projection lens 4 with the wafer ( 5) The surface of the surface of the wafer 5 is exposed by reduction projection, and the position of the exposed surface of the wafer 5 at that time is measured by the wafer position measuring device 6, whereby the optical axis (Z axis) of the wafer 5 is measured. It is comprised so that the projection image from the reticle 3 and the exposure surface of the wafer 5 may be matched with high precision by adjusting the position of a direction.
웨이퍼위치측정장치(6)는 예컨대 LED(6a)와 수광기(6b; PSD)로 구성되고, 이 수광기(6b)의 출력이 항상 「0」으로 되도록 웨이퍼(5)의 Z축방향의 구동계(도시되지 않았음)를 제어하는 것이었다.The wafer position measuring device 6 is composed of, for example, an LED 6a and a light receiver 6b (PSD), and the drive system in the Z axis direction of the wafer 5 so that the output of the light receiver 6b is always "0". (Not shown) was to control.
그러나, 상기한 웨이퍼위치측정장치(6)에서는 웨이퍼(5)의 노광면의 높이위치에 관한 정보밖에 얻어지지 않고, 즉 DOF의 저하의 원인의 하나인 레티클(3)의 패턴면의 높이위치에 관한 정보가 얻어지지 않는다는 결점이 있었다.However, in the above-described wafer position measuring device 6, only information regarding the height position of the exposure surface of the wafer 5 is obtained, that is, at the height position of the pattern surface of the reticle 3 which is one of the causes of the DOF decrease. The flaw was that no information could be obtained.
즉, 종래의 광스텝퍼는 레티클(3)을 스테이지(3'; 레티클스테이지)상에 고정하고, 이 상태에서 웨이퍼(5)가 탑재되는 스테이지(5'; 웨이퍼스테이지)의 위치를 변화시켜 노광하는, 소위 스텝 앤드 리피트방식을 채용하고 있었기 때문에 레티클(3)의 휨(만곡이나 경사)이나 상하 움직임은 무시할 수 있는 것으로서 취급되어 레티클(3)의 패턴면의 높이위치에 관한 정보는 필요 없었다.That is, the conventional optical stepper fixes the reticle 3 on the stage 3 '(reticle stage), and changes the position of the stage 5' (wafer stage) on which the wafer 5 is mounted in this state to expose the reticle 3. Since the so-called step-and-repeat method was adopted, the warpage (curvature or inclination) and the vertical motion of the reticle 3 were regarded as negligible, and information on the height position of the pattern surface of the reticle 3 was not necessary.
그러나, 최근 투영렌즈의 직경의 소형화 등을 가능하게 하는 것으로서 레티클과 웨이퍼를 상대적으로 이동시켜 노광을 수행하는, 소위 스캔노광방식의 광노광장치가 개발되어 있다.Recently, however, a so-called scan exposure type photoexposure apparatus has been developed which enables the reduction of the diameter of the projection lens and the like to perform exposure by relatively moving the reticle and the wafer.
이러한 종류의 광노광장치의 경우, 스캔노광중에 있어서 레티클의 휨이나 상하 움직임이 DOF의 저하를 초래하는 원인으로 된다.In the optical exposure apparatus of this kind, the warp and the vertical movement of the reticle during the scanning exposure cause a decrease in the DOF.
예컨대, 레티클의 패턴면의 광축방향의 휨이나 상하 움직임을 △Zm으로 하면, 웨이퍼의 노광면상에서의 초점위치의 변화 △Zm은 하기의 (3)식에 의해 표현된다.For example, when the warp and the vertical movement of the reticle pattern surface in the optical axis direction are ΔZm, the change ΔZm of the focus position on the exposure surface of the wafer is expressed by the following expression (3).
△Zw= △Zm*R2--- (3)ΔZw = ΔZm * R 2 --- (3)
여기서, R은 투영렌즈의 축소율이다.Where R is the reduction ratio of the projection lens.
즉, 레티클의 휨의 양 △Zm이 2㎛인 경우, 투영렌즈의 축소율 R을 1/4로 하는 스캔노광방식의 광노광장치에 있어서는 웨이퍼의 노광면상에서의 초점위치의 변화 △Zw는 약 0.13㎛로 되어 무시할 수 없다.That is, in the case of a scan exposure type optical exposure apparatus having a reduction ratio R of the projection lens of 1/4 when the amount ΔZm of warp of the reticle is 2 μm, the change ΔZw of the focus position on the exposure surface of the wafer is about 0.13. It becomes micrometer and cannot be ignored.
상기한 바와 같이 종래에 있어서는 레티클과 웨이퍼를 상대적으로 이동시켜 노광을 수행하는 스캔노광방식의 광노광장치의 경우, 스캔노광중에 있어서 레티클의 패턴면의 휨이나 상하 움직임이 DOF의 저하를 초래하는 원인으로 된다는 문제가 있었다.As described above, in the conventional optical exposure apparatus of a scanning exposure method in which exposure is performed by relatively moving a reticle and a wafer, the cause of the DOF deterioration due to the warping or the vertical movement of the pattern surface of the reticle during the scanning exposure. There was a problem.
본 발명은 상기한 점을 감안하여 발명된 것으로, 스캔노광중에 있어서 레티클의 패턴면의 높이위치의 변화에 의한 초점심도의 저하를 방지할 수 있는 노광장치 및 노광방법을 제공함에 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above point, and an object thereof is to provide an exposure apparatus and an exposure method which can prevent a decrease in depth of focus due to a change in height position of a pattern surface of a reticle during scanning exposure.
제1도는 본 발명의 실시의 1형태와 관련ehls 스캔노광방식의 축소투영형 광노광장치의 개략을 나타낸 구성도.1 is a configuration diagram showing an outline of a reduced projection type optical exposure apparatus of an ehls scan exposure method in accordance with one embodiment of the present invention.
제2도는 마찬가지로 스캔노광방식의 광노광장치의 구성의 주요부를 나타낸 개략단면도.2 is a schematic cross-sectional view showing the principal part of the construction of the optical exposure apparatus of the scanning exposure method.
제3도는 마찬가지로 레티클에 휨이 존재하는 경우의 레티클위치측정장치의 측정동작을 설명하기 위해 나타낸 도.3 is similarly shown for explaining the measurement operation of the reticle position measuring device in the case where warpage exists in the reticle.
제4도는 마찬가지로 레티클이 상하로 움직이는 경우의 레티클위치측정장치의 측정동작을 설명하기 위해 나타낸 도.4 is similarly shown for explaining the measuring operation of the reticle position measuring device when the reticle moves up and down.
제5도는 본 발명의 실시의 다른 형태와 관련된 레티클위치측정장치의 구성예를 나타낸 개략도.5 is a schematic view showing a configuration example of a reticle position measuring device according to another embodiment of the present invention.
제6도는 마찬가지로 레티클위치측정장치를 레이저간섭계를 이용하여 구성한 경우를 예로 나타낸 개략도.6 is a schematic diagram showing the case where the reticle position measuring device is similarly constructed using a laser interferometer.
제7도는 마찬가지로 레티클위치측정장치의 다른 구성예를 나타낸 개략도.7 is a schematic view showing another example of the configuration of the reticle position measuring device.
제8도는 마찬가지로 레티클위치측정장치의 다른 구성에 대해 설명하기 위해 나타낸 도면.8 is similarly shown for explaining another configuration of the reticle position measuring device.
제9도는 종래기술과 그 문제점을 설명하기 위해 나타낸 광스텝퍼의 개략구성도.9 is a schematic configuration diagram of an optical stepper shown in order to explain the prior art and its problems.
〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>
11 : 광원 11a : 노광광속11 light source 11a exposure light beam
11b : 조명영역 21 : 콘덴서렌즈11b: illumination region 21: condenser lens
30 : 레티클 30 : 패턴면30: reticle 30: pattern surface
30b : 유리면 31 : 레티클스테이지30b: glass surface 31: reticle stage
32 : 레티클 X축구동기구 33 : 레티클 Y축구동기구32: Reticle X axis drive mechanism 33: Reticle Y axis drive mechanism
34 : 레티클 Z축구동기구 41 : 투영렌즈34: Reticle Z axis drive mechanism 41: projection lens
50 : 웨이퍼 50a : 노광면50: wafer 50a: exposed surface
51 : 웨이퍼스테이지 52 : 웨이퍼 X축구동기구51: wafer stage 52: wafer X axis drive mechanism
53 : 웨이퍼 Y축구동기구 54 : 웨이퍼 Z축구동기구53: wafer Y axis drive mechanism 54: wafer Z axis drive mechanism
61 : 웨이퍼위치측정장치 61a : LED61: wafer position measuring device 61a: LED
61b : PSD 62 : 피드백제어회로61b: PSD 62: feedback control circuit
71, 100, 200 : 레티클위치측정장치71, 100, 200: Reticle position measuring device
71a : LED 71b : PSD71a: LED 71b: PSD
72 : 연산회로 72a : 메모리72: arithmetic circuit 72a: memory
81 : 주제어부 101 : 레이저간섭계81: main controller 101: laser interferometer
102 : 파워미러 103 : 수광기102: power mirror 103: receiver
104 : 레이저광 201a, 202a : LED104: laser light 201a, 202a: LED
201b, 202b : PSD201b, 202b: PSD
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 노광장치는, 레티클에 형성된 패턴상을 웨이퍼상에 투영하는 광학계와, 상기 레티클이 탑재되고, 상기 광학계의 광축방향과 수직인 방향으로 이동가능한 레티클스테이지, 상기 웨이퍼가 탑재되고, 상기 광학계의 광축방향 및 상기 광학계의 광축방향과 수직인 방향으로 이동가능한 웨이퍼스테이지, 상기 레티클스테이지의 상기 광학계의 광축방향과 수직인 방향으로의 이동을 기초로 상기 레티클면의 상기 광학계의 광축방향의 위치를 측정하는 레티클면위치측정수단 및, 이 레티클면위치측정수단의 측정치를 기초로 상기 광학계에 의한 상기 레티클의 패턴상을 상기 웨이퍼상에 투영하는 경우 상기 웨이퍼의 상기 광학계의 광축방향의 위치를 조정하는 조정수단을 구비하여 구성되어 있다.An exposure apparatus according to the present invention for achieving the above object is an optical system for projecting the pattern image formed on the reticle on the wafer, the reticle is mounted, the reticle stage movable in a direction perpendicular to the optical axis direction of the optical system, A wafer stage on which the wafer is mounted and movable in a direction perpendicular to the optical axis direction of the optical system and the optical axis direction of the optical system, and the reticle surface of the reticle surface based on movement in a direction perpendicular to the optical axis direction of the optical system. Reticle surface position measuring means for measuring the position in the optical axis direction of the optical system, and when projecting the pattern image of the reticle by the optical system on the wafer based on the measured value of the reticle surface position measuring means of the optical system of the wafer. And adjusting means for adjusting the position in the optical axis direction.
또한 본 발명의 노광방법은, 레티클과 웨이퍼를 이동시키면서 상기 레티클에 형성된 패턴상을 스캔하여 상기 웨이퍼상에 투영하고, 상기 웨이퍼면을 상기 레티클의 패턴상에 의해 노광하는 경우에 있어서, 상기 레티클의 스캔방향으로의 이동에 따라 상기 레티클면의 스캔방향과 직교하는 방향의 높이위치를 측정하고, 그 측정치를 기초로 상기 웨이퍼의 스캔방향과 직교하는 방향의 높이위치를 조정하도록 되어 있다.In the exposure method of the present invention, in the case of scanning the pattern image formed on the reticle while moving the reticle and the wafer and projecting the pattern image on the wafer, the wafer surface is exposed by the pattern image of the reticle. The height position in the direction orthogonal to the scan direction of the reticle surface is measured in accordance with the movement in the scan direction, and the height position in the direction orthogonal to the scan direction of the wafer is adjusted based on the measured value.
본 발명의 노광장치 및 노광방법에 의하면, 레티클의 휨이나 상하 움직임에 따라 웨이퍼의 노광면상에서의 레티클로부터의 투영상의 초점심도의 변화를 보정할 수 있도록 된다. 이에 의해 레티클로부터의 투영상과 웨이퍼의 노광면을 항상 초점일치시킨 상태에서 스캔노광을 수행하는 것이 가능하게 되는 것이다.According to the exposure apparatus and the exposure method of the present invention, the change in the depth of focus of the projection image from the reticle on the exposure surface of the wafer can be corrected according to the warp and the vertical movement of the reticle. This makes it possible to perform scan exposure in a state where the projection image from the reticle and the exposure surface of the wafer are always in focus.
[실시예]EXAMPLE
이하, 본 발명의 실시형태에 대해 도면을 참조하여 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, embodiment of this invention is described with reference to drawings.
도 1은 본 발명의 실시의 1형태와 관련한 스캔노광방식의 축소투영형 광노광장치의 개략구성을 나타낸 것이다.Fig. 1 shows a schematic structure of a reduced exposure type optical exposure apparatus of a scanning exposure method according to one embodiment of the present invention.
즉, 광원(11)으로부터의 노광광속(11a)은 콘덴서렌즈(21)에 의해 투영광판으로서의 레티클(30; 마스크)에 스릿상으로 조사된다. 그리고, 조명영역(11b)내의 레티클(30)로부터의 투영상이 투영렌즈(41; 광학계)를 매개로 웨이퍼(50)상에 슬릿상으로 투영된다.That is, the exposure light beam 11a from the light source 11 is irradiated in the slit image to the reticle 30 (mask) as a projection light plate by the condenser lens 21. Then, the projection image from the reticle 30 in the illumination region 11b is projected on the wafer 50 in the slit image via the projection lens 41 (optical system).
이 때, 레티클(30)과 웨이퍼(50)가 상대적으로 이동되는 것에 의해 레티클(30)의 투영렌즈(41)측의 면, 즉 패턴면(30a)상에 형성되어 있는 전체 패턴상이 투영렌즈(41)에 의해 소정의 배율로 축소되어 웨이퍼(50)상의 노광면(50a)에 투영된다.At this time, the reticle 30 and the wafer 50 are relatively moved so that the entire pattern image formed on the surface on the projection lens 41 side of the reticle 30, that is, on the pattern surface 30a, becomes the projection lens ( 41 is reduced to a predetermined magnification and projected onto the exposure surface 50a on the wafer 50.
웨이퍼(50)상의 노광면(50a)에는 포토레지스트가 도포되어 있고, 이 레지스트가 상기 투영렌즈(41)를 매개로 촬영된 축소패턴상에 의해 노광된다.A photoresist is applied to the exposure surface 50a on the wafer 50, and the resist is exposed by the reduced pattern image photographed through the projection lens 41.
광원(11)으로는 상기 웨이퍼(50)의 노광면(50a)에 도포된 포토레지스트를 감광시키는데에 유효한 광, 예컨대 g선이나 i선의 광을 발하는 수은램프가 이용된다.As the light source 11, a mercury lamp which emits light, for example, g-line or i-line light, which is effective for photosensing the photoresist applied to the exposure surface 50a of the wafer 50 is used.
레티클(30)은 상기 광속(11a)의 광축방향(투영렌즈(41)의 광축방향)에 수직인 X축방향과 Y축방향 및 상기 광속(11a)의 광축방향에 평행인 Z축방향으로 각각 이동가능한 레티클스테이지(31)상에 탑재된다. 레티클스테이지(31)의 X축방향의 이동, 즉 스캔방향에 대한 이동은 레티클 X축구동기구(32)에 의해, Y축방향의 이동은 레티클 Y축구동기구(33)에 의해, Z축방향으로의 이동은 레티클 Z축구동기구(34)에 의해 각각 수행된다.The reticle 30 is in the X-axis direction and Y-axis direction perpendicular to the optical axis direction (the optical axis direction of the projection lens 41) of the light beam 11a, and in the Z-axis direction parallel to the optical axis direction of the light beam 11a, respectively. It is mounted on the movable reticle stage 31. Movement of the reticle stage 31 in the X-axis direction, that is, movement in the scan direction is performed by the reticle X-axis driving mechanism 32, and movement in the Y-axis direction is performed by the reticle Y-axis driving mechanism 33, in the Z-axis direction. Are moved by the reticle Z-axis drive mechanism 34, respectively.
웨이퍼(50)는 상기 광속(11a)의 광축방향에 수직인 X축방향과 Y축방향 및 상기 광속(11a)의 광축방향에 평행인 Z축방향으로 각각 이동가능한 웨이퍼스테이지(51)상에 탑재된다. 웨이퍼스테이지(51)의 X축방향의 이동, 즉 스캔방향으로의 이동은 웨이퍼 X축구동기구(52)에 의해, Y축방향의 이동은 웨이퍼 Y축구동기구(53)에 의해, Z축방향으로의 이동은 웨이퍼 Z축구동기구(54)에 의해 각각 수행된다.The wafer 50 is mounted on the wafer stage 51 which is movable in the X-axis direction and Y-axis direction perpendicular to the optical axis direction of the luminous flux 11a and in the Z-axis direction parallel to the optical axis direction of the luminous flux 11a, respectively. do. Movement of the wafer stage 51 in the X-axis direction, that is, movement in the scan direction is performed by the wafer X-axis driving mechanism 52, and movement in the Y-axis direction is performed by the wafer Y-axis driving mechanism 53, in the Z-axis direction. Is moved by the wafer Z-axis driving mechanism 54, respectively.
또한, 이 광노광장치에서는 레티클(30)로부터의 투영상과 웨이퍼(50)상의 노광면(50a)을 고정밀도로 초점일치시키기 위한 웨이퍼위치측정장치(61)가 설치되어 있다. 이 웨이퍼위치측정장치(61)는, 예컨대 웨이퍼(50)의 노광면(50a)에 광을 조사하는 LED(61a) 및 그 반사광을 수광하여 웨이퍼(5)의 노광면(50a)의 높이위치에 관한 정보, 즉 광속(11a)의 광축방향(Z축방향)의 위치를 측정하는 PSD(61b)에 의해 구성되어 있다.Further, in this optical exposure apparatus, a wafer position measuring device 61 for precisely matching the projection image from the reticle 30 with the exposure surface 50a on the wafer 50 is provided. The wafer position measuring device 61 receives, for example, an LED 61a for irradiating light to the exposure surface 50a of the wafer 50 and the reflected light to a height position of the exposure surface 50a of the wafer 5. It is comprised by the PSD 61b which measures related information, ie, the position of the optical axis 11 (Z-axis direction) of the light beam 11a.
PSD(61b)는, 에컨대 웨이퍼(50)의 Z축방향의 위치에 따라 초점일치때의 반사광의 수광위치와의 차이(差分)를 전기적으로 검출하는 것이다. 이 PSD(61b)의 출력은 피드백제어회로(62)에 공급되도록 되어 있다.The PSD 61b electrically detects the difference between the light-receiving position of the reflected light at the time of focus matching, for example, according to the position in the Z-axis direction of the wafer 50. The output of this PSD 61b is supplied to the feedback control circuit 62.
피드백제어회로(62)는 상기 웨이퍼위치측정장치(61)의 PSD(61b)의 출력, 즉 초점일치시의 차분을 보정하도록 상기 웨이퍼 Z축구동기구(54)를 제어하는 것에 의해 웨이퍼(50)의 Z축방향의 위치를 조정하는 것이다.The feedback control circuit 62 controls the wafer Z-axis driving mechanism 54 to correct the output of the PSD 61b of the wafer position measuring device 61, that is, the difference at the time of focal matching, and thus the wafer 50. To adjust the position in the Z-axis direction.
또한, 광노광장치에는 레티클(30)로부터의 투영상과 웨이퍼(50)상의 노광면(50a)을 고정밀도로 초점일치시키기 위해 레티클위치측정장치(71)가 설치되어 있다. 이 레티클위치측정장치(71)는, 예컨대 레티클(30)의 패턴면(30a)에 광을 조사하는 LED(71a) 및 그 반사광을 수광하여 레티클스테이지(31)의 스캔방향으로의 이동에 따라 레티클(30)의 패턴면(30a)의 높이위치에 관한 정보, 즉 레티클(30)의 휨(만곡 및 경사)이나 상하 움직임(광속(11a)의 광축방향(Z축방향)의 위치를 측정하는 PSD(71b)에 의해 구성되어 있다.The optical exposure apparatus is also provided with a reticle position measuring device 71 to accurately match the projection image from the reticle 30 with the exposure surface 50a on the wafer 50 with high accuracy. The reticle position measuring device 71 receives, for example, the LED 71a for irradiating light onto the pattern surface 30a of the reticle 30 and the reflected light, and moves in the scan direction of the reticle stage 31. PSD which measures the position of the height position of the pattern surface 30a of 30, ie, the curvature (curvature and inclination) of the reticle 30, or the up-down movement (the optical axis direction (Z-axis direction) of the light beam 11a). It consists of 71b.
PSD(71b)는 레티클(30)의 Z축방향의 위치를 반사광의 수광위치의 차이에 의해 전기적으로 검출하는 것이다. 이 PSD(71b)의 출력은 연산회로(72)에 공급되도록 되어 있다.The PSD 71b electrically detects the position in the Z-axis direction of the reticle 30 by the difference in the light-receiving position of the reflected light. The output of this PSD 71b is supplied to the arithmetic circuit 72.
연산회로(72)는 상기 PSD(71b)의 출력을 기초로 래티클(30)의 Z축방향의 위치에 따라 웨이퍼(50)의 Z축방향의 위치를 조정하기 위한 보정치를 산출하는 것이다.The calculation circuit 72 calculates a correction value for adjusting the position of the wafer 50 in the Z-axis direction according to the position of the Z-axis direction of the reticle 30 based on the output of the PSD 71b.
이 연산회로(72)의 보정치는 오프세트용의 데이터로서 상기 웨이퍼 Z축구동기구(54)를 제어하는 상기 피드백제어회로(6)에 공급되도록 되어 있다.The correction value of the calculation circuit 72 is supplied to the feedback control circuit 6 that controls the wafer Z axis drive mechanism 54 as offset data.
여기서, 본 발명의 실시의 1형태에 있어서는 예컨대 연산회로(72)내에 보정치를 기억하기 위한 메모리(72a; 기억부)를 준비하고, 스캔노광의 전에 미리 기억된 보정치를 스캔노광의 경우에 독출하여 피드백제어회로(62)에 공급하도록 구성되어 있다.Here, in one embodiment of the present invention, for example, a memory 72a (memory unit) for storing correction values is prepared in the calculation circuit 72, and the correction values stored before the scan exposure are read out in the case of scan exposure. It is configured to supply to the feedback control circuit 62.
즉, 실제로 스캔노광을 개시하기 이전에 레티클스테이지(31)를 스캔방향으로 이동시키고, 그 때에 상기 레티클위치측정장치(71)에서 레티클(30)의 Z축방향의 위치의 변화를 측정한다. 그리고, 그 측정치를 기초로 연산회로(72)에서 보정치를 구하고, 이를 오프세트용의 데이터로서 메모리(72a)내에 격납한다.That is, the reticle stage 31 is moved in the scanning direction before actually starting the exposure to scanning, and at that time, the reticle position measuring device 71 measures the change in the position of the reticle 30 in the Z axis direction. The correction value is calculated by the calculation circuit 72 based on the measured value, and is stored in the memory 72a as offset data.
그 후, 메모리(72a)내의 데이터를 실제의 스캔노광시의 래티클스테이지(31)의 스캔방향으로의 이동에 기초하여 차례로 피드백제어회로(62)에 공급한다. 이와 같이 하면, 피드백제어회로(62)가 웨이퍼위치측정장치(61)에 의한 웨이퍼(50)의 Z축방향의 위치뿐만 아니라 웨이퍼(50)의 Z축방향의 위치와 레티클(30)의 Z축방향의 위치에 따라 웨이퍼 Z축구동기구(54)를 제어한다.Thereafter, the data in the memory 72a is sequentially supplied to the feedback control circuit 62 based on the movement in the scan direction of the reticle stage 31 during the actual scan exposure. In this way, the feedback control circuit 62 is not only the position in the Z axis direction of the wafer 50 by the wafer position measuring device 61 but also the position in the Z axis direction of the wafer 50 and the Z axis of the reticle 30. The wafer Z axis drive mechanism 54 is controlled in accordance with the position in the direction.
이에 의해 스캔노광에 의한 웨이퍼(50)의 스캔방향으로의 이동의 경우에 웨이퍼(50)의 Z축방향의 위치가 레티클(30)로부터의 투영상과 웨이퍼(50)상의 노광면(50a)을 초점일치시키는 위치(차분)에서 다시 레티클(30)의 Z축방향의 위치와 변화분 만큼 오프세트된 위치로 되도록 웨이퍼스테이지(51)의 이동을 조정한다.As a result, in the case of movement of the wafer 50 in the scanning direction due to the scanning exposure, the position in the Z-axis direction of the wafer 50 causes the projection image from the reticle 30 and the exposure surface 50a on the wafer 50 to be moved. The movement of the wafer stage 51 is adjusted so that the position of the reticle 30 is offset by the change in the Z-axis direction and the change position at the focal point matching (differential).
또한, 상기한 구성의 광노광장치는 그 동작(각 부)이 주제어부(81)에 의해 제어되도록 되어 있다.In addition, in the optical exposure apparatus having the above-described configuration, its operation (each part) is controlled by the main control part 81.
예컨대, 주제어부(81)는 광원(11)의 발광, 레티클스테이지(31)를 X, Y, Z방향으로 이동하기 위한 각 구동기구(32,33,34)의 구동, 웨이퍼스테이지(51)를 X, Y방향으로 이동하기 위한 각 구동기구(52,53)의 구동, 웨이퍼위치측정장치(61)의 LED(61a)의 발광 및, 레티클위치측정장치(71)의 LED(71a)의 발광 등을 제어한다.For example, the main control unit 81 emits light from the light source 11, drives the respective drive mechanisms 32, 33, and 34 to move the reticle stage 31 in the X, Y, and Z directions, and the wafer stage 51. Driving of the driving mechanisms 52 and 53 for moving in the X and Y directions, emitting light from the LED 61a of the wafer position measuring device 61, emitting light from the LED 71a of the reticle position measuring device 71, and the like. To control.
또한, 상기 레티클스테이지(31)를 이동하기 위한 각 구동기구(32,33,34) 및 상기 웨이퍼스테이지(51)를 이동하기 위한 각 구동기구(52,53,54)는, 예컨대 모터 또는 피에조소자등으로 이루어진 주지의 구성으로 되어 있다.The drive mechanisms 32, 33, 34 for moving the reticle stage 31 and the drive mechanisms 52, 53, 54 for moving the wafer stage 51 are, for example, motors or piezoelectric elements. It consists of a well-known structure which consists of these.
도 2는 상기 스캔노광방식의 광노광장치의 구성의 주요부를 단면으로 하여 나타낸 것이다.Fig. 2 is a cross-sectional view showing the main part of the configuration of the optical exposure apparatus of the scanning exposure method.
즉, 웨이퍼위치측정장치(61)는 투영렌즈(41)와 웨이퍼스테이지(51)간의 공간부분에 설치되어, 예컨대 LED(61a)와 PSD(61b)가 스캔방향에 따라 배열 설치되어 있다. 그리고, 웨이퍼(50)의 스캔방향으로의 이동에 따라 LED(61a)에서 조사되어 웨이퍼(50)의 노광면(50a)에서 반사된 광을 차례로 PSD(61b)에 의해 수광하는 구성으로 되어 있다.That is, the wafer position measuring device 61 is provided in the space portion between the projection lens 41 and the wafer stage 51, for example, the LED 61a and the PSD 61b are arranged in accordance with the scanning direction. The light emitted from the LED 61a and reflected from the exposure surface 50a of the wafer 50 is sequentially received by the PSD 61b as the wafer 50 moves in the scanning direction.
한편, 레티클위치측정장치(71)는 예컨대 투영렌즈(41)와 레티클스테이지(31)와의 사이의 공간부분에 그 스캔방향에 따라 LED(71a)와 PSD(71b)가 배열 설치되어 있다. 그리고, 레티클(30)의 스캔방향으로의 이동에 따라 LED(71a)에서 조사되어 레티클(30)의 패턴면(30a)에서 반사된 광을 차례로 PSD(71b)에서 수광하는 구성으로 되어 있다.On the other hand, in the reticle position measuring device 71, LEDs 71a and PSD 71b are arranged in the space portion between the projection lens 41 and the reticle stage 31 according to the scanning direction. As the reticle 30 moves in the scanning direction, the light emitted from the LED 71a and reflected by the pattern surface 30a of the reticle 30 is sequentially received by the PSD 71b.
도 3은 레티클(30)에 휨이 존재하는 경우의 상기 레티클위치측정장치(71)의 측정동작을 나타낸 것이다.3 shows a measurement operation of the reticle position measuring device 71 when warpage exists in the reticle 30.
예컨대, 레티클(30)에 휨이 존재하는 경우, 레티클(30)의 패턴면(30a)에서 반사되어 PSD(71b)에 입사하는 광의 광로(91)에는 휨이 존재하지 않는 경우의 레티클(30)의 패턴면(30a)에서 반사되어 PSD(71b)에 입사하는 광의 광로(92)에 비해 그 휨의 양에 따른 광로차(93)가 발생한다.For example, when warpage exists in the reticle 30, the reticle 30 when warpage does not exist in the optical path 91 of light reflected from the pattern surface 30a of the reticle 30 and incident on the PSD 71b. Compared to the optical path 92 of the light reflected from the pattern surface 30a of the light incident on the PSD 71b, the optical path difference 93 is generated according to the amount of warpage.
이 광로차(93)를 PSD(71b)에 의해 전기적으로 검출하는 것으로 레티클(30)의 휨의 양 △Zm이 측정될 수 있다.By detecting this optical path difference 93 electrically by the PSD 71b, the amount ΔZm of the warpage of the reticle 30 can be measured.
이 휨의 양△Zm은 x, y방향(광속(11a)의 광축방향에 수직인 방향)의 레티클(30)의 위치의 함수 △Zm(x,y)로서 구해진다.The amount DELTA Zm of this deflection is obtained as a function DELTA Zm (x, y) of the position of the reticle 30 in the x and y directions (the direction perpendicular to the optical axis direction of the light beam 11a).
따라서, 스캔노광의 경우 함수 △Zm(x,y)에 상당하는 분만큼 웨이퍼 Z축구동기구(54)에 오프세트를 거는 것으로, 웨이퍼 Z축방향의 위치를 레티클(30)의 휨에 따라 보정할 수 있어 레티클(30)의 Z축방향의 위치의 변화에 의한 초점심도(DOF)의 열화의 경감이 가능하게 된다.Therefore, in the case of scan exposure, the wafer Z-axis driving mechanism 54 is offset by the amount corresponding to the function ΔZm (x, y) to correct the position in the wafer Z-axis direction according to the curvature of the reticle 30. This can reduce the deterioration of the depth of focus (DOF) due to the change in the position of the reticle 30 in the Z-axis direction.
도 4는 레티클(30)이 스캔방향으로의 이동의 경우에 상하 움직임을 하는 경우의 상기 레티클위치측정장치(71)의 측정동작을 나타낸 것이다.4 shows the measurement operation of the reticle position measuring device 71 when the reticle 30 moves up and down in the case of movement in the scan direction.
예컨대, 레티클(30)이 상하 움직임을 한 경우, 레티클(30)의 패턴면(30a)에서 반사되어 PSD(71b)에 입사하는 광의 광로(94)에는 상하 움직임이 없는 경우의 레티클(30)의 패턴면(30a)에서 반사되어 PSD(71b)에 입사하는 광의 광로(95)에 비해 그 상하 움직임에 따른 광로차(96)가 발생한다.For example, when the reticle 30 moves up and down, the optical path 94 of light that is reflected from the pattern surface 30a of the reticle 30 and enters the PSD 71b does not have the up and down movement of the reticle 30. Compared to the optical path 95 of the light reflected from the pattern surface 30a and incident on the PSD 71b, the optical path difference 96 occurs due to the vertical motion.
이 광로차(96)를 PSD(71b)에 의해 전기적으로 검출하는 것으로 레티클(30)의 상하 움직임 △Zm이 측정될 수 있다.By detecting this optical path difference 96 electrically by the PSD 71b, the vertical movement ΔZm of the reticle 30 can be measured.
이 상하 움직임 △Zm은 x, y방향의 레티클(30)의 위치의 함수 △Zm(x,y)로서 구해진다.The vertical movement ΔZm is obtained as a function ΔZm (x, y) of the position of the reticle 30 in the x and y directions.
따라서, 스캔광로의 경우 함수 △Zm(x,y)에 상당하는 분만큼 웨이퍼 Z축구동기구(54)에 오프세트를 거는 것으로, 웨이퍼(50)의 Z축방향의 위치를 레티클(30)의 상하 움직임에 따라 보정할 수 있어 레티클(30)의 Z축방향의 위치의 변화에 의한 초점심도(DOF)의 열화의 경감이 가능하게 된다.Therefore, in the case of the scanning optical path, the wafer Z-axis driving mechanism 54 is offset by the amount corresponding to the function ΔZm (x, y), so that the position in the Z-axis direction of the wafer 50 is set in the reticle 30. This can be corrected according to the vertical movement, thereby reducing the deterioration of the depth of focus (DOF) due to the change in the position of the reticle 30 in the Z-axis direction.
이와 같은 구성의 스캔노광방식의 축소투영형 광노광장치에 의하면, 스캔노광시에 있어서 레티클(30)의 패턴면(30a)의 높이위치에 관한 정보를 얻을 수 있도록 된다. 이 때문에 레티클(30)의 패턴면(30a)의 높이위치의 변화에 따라 웨이퍼(50)의 높이위치를 보정하는 것으로 DOF의 저하를 개선할 수 있는 것이다.According to the scanning exposure type reduction projection optical exposure apparatus having such a configuration, it is possible to obtain information regarding the height position of the pattern surface 30a of the reticle 30 during the scanning exposure. For this reason, the fall of DOF can be improved by correcting the height position of the wafer 50 according to the change of the height position of the pattern surface 30a of the reticle 30.
상기한 바와 같이 레티클면의 휨이나 상하 움직임에 따라 웨이퍼의 노광면상에서의 레티클로부터의 투영상의 초점일치위치의 어긋남을 보정할 수 있도록 하고 있다.As described above, the deviation of the focal coincidence position on the projection from the reticle on the exposure surface of the wafer can be corrected in accordance with the warp and the vertical movement of the reticle surface.
즉, 웨이퍼의 노광면의 높이위치에 관한 정보만이 아니라 스캔노광시에 있어서 레티클의 패턴면의 높이위치에 관한 정보도 얻을 수 있도록 하고 있다. 이에 의해 레티클로부터의 투영상과 웨이퍼의 노광면을 항상 초점일치시킨 상태에서 스캔노광을 수행할 수 있게 된다. 따라서, 스캔노광중에 있어서 레티클의 휨이나 레티클의 상하 움직임에 의한 초점심도의 저하를 방지할 수 있도록 되는 것이다.That is, not only the information regarding the height position of the exposure surface of the wafer but also the information regarding the height position of the pattern surface of the reticle during scanning exposure can be obtained. As a result, scanning exposure can be performed while the projection image from the reticle and the exposure surface of the wafer are always in focus. Therefore, it is possible to prevent a decrease in the depth of focus due to the warping of the reticle and the vertical movement of the reticle during the scanning exposure.
또한, 상기한 본 발명의 실시의 1형태에 있어서는 레티클의 휨이나 상하 움직임에 따라 웨이퍼의 Z축방향에 대한 위치를 조정하도록 구성한 경우에 대해 설명하였지만, 이에 한정되지 않고, 예컨대 레티클의 Z축방향의 위치를 조정하는 것에 의해서도 마찬가지로 웨이퍼의 노광면상에서의 레티클로부터의 투영상의 초점일치위치의 어긋남을 보정하는 것이 가능하게 되어 스캔노광중에 있어서 레티클의 휨이나 상하 움직임에 의한 초점심도의 저하를 방지할 수 있다.In addition, in one embodiment of the present invention described above, the case in which the position of the wafer in the Z axis direction is adjusted in accordance with the warp and the vertical movement of the reticle has been described. However, the present invention is not limited thereto. It is also possible to correct the misalignment of the focal coincidence position of the projection image from the reticle on the exposure surface of the wafer by adjusting the position of the wafer, thereby preventing the deterioration of the depth of focus due to the warp and the vertical movement of the reticle during scanning exposure. can do.
또한, 웨이퍼 또는 레티클의 어느 것에 한정되지 않고, 에컨대 레티클과 웨이퍼 양쪽을, 또한 투영상의 배율이 변화하지 않는 범위에서 투영렌즈를 포함하는 3자의 Z축방향의 위치를 조정하는 것에 의해서도 실현할 수 있다.In addition, not only the wafer or the reticle, but also the reticle and the wafer, for example, can also be realized by adjusting the position of the three-character Z-axis including the projection lens in a range where the magnification of the projection image does not change. have.
또한, 예비적으로 스캔노광을 하여 얻어진 레티클의 높이위치의 측정치를 기초로 연산에 의해 구한 보정치를 미리 오프세트용의 데이터로서 메모리(72a)내에 격납하여 두고, 그 데이터를 이용하여 실제의 스캔노광시에 있어서 웨이퍼의 노광면상에서의 레티클로부터의 투영상의 초점일치위치의 어긋남을 보정하도록 하였지만, 예컨대 실제의 스캔노광시에 얻어지는 레티클의 높이위치의 측정치를 기초로 연산에 의해 구해지는 보정치를 이용하여 메모리를 매개하지 않고서 실시간에 웨이퍼의 노광면상에서의 레티클로부터의 투영상의 초점일치의 어긋남을 보정하도록 하여도 된다.Further, the correction value obtained by calculation based on the measured value of the height position of the reticle obtained by preliminarily scanning exposure is stored in the memory 72a as offset data in advance, and the actual scan exposure is used by using the data. Although the deviation of the focal coincidence position in the projection from the reticle on the exposure surface of the wafer is corrected in the city, the correction value obtained by calculation is calculated based on the measured value of the height position of the reticle obtained at the actual scanning exposure, for example. In this case, the misalignment of the focal coincidence of the projection image from the reticle on the exposure surface of the wafer may be corrected in real time without using the memory.
또한, 레티클위치측정장치(71)는 레티클(30)의 패턴면(30a)에 의해 높이위치를 측정하는 경우에 한정되지 않고, 예컨대 도 5에 나타낸 바와 같이 레티클(30)의 높이위치의 측정을 유리면(30b)에 의해 수행하여 LED(71a)와 PSD(71b)를 레티클(30)의 상부에 배열 설치하도록 구성할 수도 있다.The reticle position measuring device 71 is not limited to the case where the height position is measured by the pattern surface 30a of the reticle 30. For example, as shown in FIG. 5, the height position of the reticle 30 is measured. By the glass surface 30b, the LED 71a and the PSD 71b may be arranged to be arranged on the upper portion of the reticle 30.
또한, 레티클위치측정장치로서는 기계식센서 등을 이용하여 구성하는 것도 가능하다.The reticle position measuring device can also be configured using a mechanical sensor or the like.
또한, 예컨대 도 6에 나타낸 바와 같이 레이저간섭계(101), 하프미러(102) 및 수광기(103) 등에 의해 레티클위치측정장치(100)를 구성하고, 웨이퍼(50)의 위치를 피한 상태에서 레이저간섭계(101)로부터의 레이저광(104)을 하프미러(102)에서 반사시켜 투영렌즈(41)를 매개로 레티클(30)에 조사하여 레티클(30)의 스캔방향으로의 이동에 따라 패턴면(30a)으로부터의 반사광을 투영렌즈(41) 및 하프미러(102)를 매개로 수광기(103)에서 수광하는 구성으로 하여도 된다.For example, as shown in FIG. 6, the reticle position measuring apparatus 100 is comprised by the laser interferometer 101, the half mirror 102, the light receiver 103, etc., and the laser is located in the state which avoided the position of the wafer 50. FIG. The laser beam 104 from the interferometer 101 is reflected by the half mirror 102 and irradiated to the reticle 30 through the projection lens 41 to move the reticle 30 in the scan direction. The light reflected from the light 30a may be configured to be received by the light receiver 103 via the projection lens 41 and the half mirror 102.
이 경우, 투영렌즈(41)를 매개로 레티클(30)의 휨이나 상하 움직임을 측정하는 것이 가능하게 되기 때문에 왜곡 등의 투영렌즈(41)가 갖고 있는 결점도 동시에 보정할 수 있도록 된다.In this case, since the warpage and the vertical motion of the reticle 30 can be measured through the projection lens 41, defects of the projection lens 41 such as distortion can be corrected at the same time.
또한, 어느 경우에 있어서도 레티클위치측정장치는 레티클(30)의 1점을 측정하는 것에 한정되지 않고, 예컨대 도 7에 나타낸 바와 같이 2조의 LED(201a,202a)와 PSD(201b,202b)로 레티클위치측정장치(200)를 구성하고, 레티클(30)의 패턴면(30a)의 2점(P1,P2)에 있어서 높이위치를 측정하도록 하여도 된다.In any case, the reticle position measuring device is not limited to measuring one point of the reticle 30. For example, as shown in Fig. 7, the reticle is composed of two sets of LEDs 201a and 202a and PSDs 201b and 202b. The position measuring device 200 may be configured to measure the height position at two points P1 and P2 of the pattern surface 30a of the reticle 30.
더욱이, 예컨대 도 8에 나타낸 바와 같이 레티클(30)의 패턴면(30a)의 4점(P1,P2,P3,P4)을 측정하도록 한 경우에는 레티클(30)의 휨이나 상하 움직임외에 대각선방향으로의 경사행을 측정하는 것도 가능하다.Further, for example, when the four points P1, P2, P3, and P4 of the pattern surface 30a of the reticle 30 are measured as shown in FIG. 8, in addition to the warp and the vertical movement of the reticle 30 in the diagonal direction. It is also possible to measure the slope of.
그 외, 본 발명의 요지를 이탈하지 않는 범위에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있음은 물론이다.In addition, various modifications can be made without departing from the spirit of the invention.
한편, 본원 청구범위의 각 구성요소에 병기한 도면참조부호는 본원 발명의 이해를 용이하게 하기 위한 것으로, 본원 발명의 기술적 범위를 도면에 도시한 실시예로 한정할 의도로 병기한 것은 아니다.On the other hand, the reference numerals written along the components of the claims of the present application to facilitate the understanding of the present invention, not intended to limit the technical scope of the present invention to the embodiments shown in the drawings.
상기한 바와같이 본 발명에 의하면, 스캔노광중에 레티클의 패턴면의 높이위치의 변화에 의한 초점심도의 저하를 방지하는 것이 가능한 노광장치 및 노광방법을 제공할 수 있다.As described above, according to the present invention, it is possible to provide an exposure apparatus and an exposure method capable of preventing a decrease in depth of focus due to a change in the height position of the pattern surface of the reticle during scanning exposure.
Claims (5)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7338868A JPH09180989A (en) | 1995-12-26 | 1995-12-26 | Exposure system and method |
JP95-338868 | 1995-12-26 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR100253054B1 true KR100253054B1 (en) | 2000-04-15 |
Family
ID=18322155
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1019960071329A KR970049074A (en) | 1995-12-26 | 1996-12-24 | Exposure apparatus and exposure method |
KR1019960071329A KR100253054B1 (en) | 1995-12-26 | 1996-12-24 | Aligner and exposure method using the same |
Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1019960071329A KR970049074A (en) | 1995-12-26 | 1996-12-24 | Exposure apparatus and exposure method |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US6262792B1 (en) |
JP (1) | JPH09180989A (en) |
KR (2) | KR970049074A (en) |
TW (1) | TW440749B (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100512838B1 (en) * | 2001-11-02 | 2005-09-07 | 가부시끼가이샤 도시바 | Exposure method and device therefor |
Families Citing this family (37)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6549271B2 (en) | 1997-01-28 | 2003-04-15 | Nikon Corporation | Exposure apparatus and method |
US6268904B1 (en) * | 1997-04-23 | 2001-07-31 | Nikon Corporation | Optical exposure apparatus and photo-cleaning method |
EP1039510A4 (en) * | 1997-11-14 | 2003-11-12 | Nikon Corp | Exposure apparatus and method of manufacturing the same, and exposure method |
WO1999036949A1 (en) * | 1998-01-16 | 1999-07-22 | Nikon Corporation | Exposure method and lithography system, exposure apparatus and method of producing the apparatus, and method of producing device |
US6710847B1 (en) * | 1998-11-06 | 2004-03-23 | Nikon Corporation | Exposure method and exposure apparatus |
JP4545874B2 (en) * | 2000-04-03 | 2010-09-15 | キヤノン株式会社 | Illumination optical system, exposure apparatus provided with the illumination optical system, and device manufacturing method using the exposure apparatus |
EP1341221A1 (en) * | 2000-11-22 | 2003-09-03 | Nikon Corporation | Aligner, aligning method and method for fabricating device |
JP2002222760A (en) * | 2001-01-29 | 2002-08-09 | Canon Inc | Method and apparatus for exposure and method of manufacturing device |
JP2003059827A (en) * | 2001-06-20 | 2003-02-28 | Asml Netherlands Bv | Method for manufacturing device, device manufactured by the same and mask used in the method |
JP4235392B2 (en) * | 2002-03-08 | 2009-03-11 | キヤノン株式会社 | Position detection apparatus, surface shape estimation apparatus, exposure apparatus, and device manufacturing method |
JP3762323B2 (en) * | 2002-04-02 | 2006-04-05 | キヤノン株式会社 | Exposure equipment |
JP4565799B2 (en) * | 2002-07-01 | 2010-10-20 | 大林精工株式会社 | Horizontal electric field type liquid crystal display device, manufacturing method thereof, scanning exposure apparatus, and mixed scanning exposure apparatus |
SG107671A1 (en) * | 2002-09-06 | 2004-12-29 | Asml Holding Nv | Reticle focus measurement system and method using multiple interferometric beams |
US7239370B2 (en) * | 2002-12-23 | 2007-07-03 | Asml Netherlands B.V. | Lithographic apparatus and device manufacturing method |
US6998629B2 (en) * | 2003-02-20 | 2006-02-14 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co Ltd | Reticle position detection system |
DE102004014766A1 (en) * | 2003-04-02 | 2004-10-21 | Carl Zeiss Smt Ag | Correcting method for adjusting distortion in an extra-axial field area on a projecting lens' image plane scans a pattern in a reticle onto a carrier for a light-sensitive coating |
US6834549B2 (en) * | 2003-04-03 | 2004-12-28 | Intel Corporation | Characterizing in-situ deformation of hard pellicle during fabrication and mounting with a sensor array |
US6853440B1 (en) | 2003-04-04 | 2005-02-08 | Asml Netherlands B.V. | Position correction in Y of mask object shift due to Z offset and non-perpendicular illumination |
JP4125177B2 (en) * | 2003-05-16 | 2008-07-30 | キヤノン株式会社 | Exposure equipment |
JP2005085991A (en) * | 2003-09-09 | 2005-03-31 | Canon Inc | Exposure apparatus and manufacturing method of device using the apparatus |
JP4840958B2 (en) * | 2003-10-21 | 2011-12-21 | キヤノン株式会社 | Scanning exposure apparatus and device manufacturing method |
JP4298547B2 (en) * | 2004-03-01 | 2009-07-22 | キヤノン株式会社 | Positioning apparatus and exposure apparatus using the same |
JP4843272B2 (en) * | 2004-07-31 | 2011-12-21 | カール・ツァイス・エスエムティー・ゲーエムベーハー | Optical system for microlithographic projection exposure apparatus |
US7221434B2 (en) | 2005-03-01 | 2007-05-22 | Canon Kabushiki Kaisha | Exposure method and apparatus |
JP2006303196A (en) * | 2005-04-20 | 2006-11-02 | Canon Inc | Measuring device and aligner having the same |
JP2007048794A (en) * | 2005-08-08 | 2007-02-22 | Japan Steel Works Ltd:The | Laser projection apparatus |
US7936447B2 (en) * | 2006-05-08 | 2011-05-03 | Asml Netherlands B.V. | Lithographic apparatus and device manufacturing method |
US7924405B2 (en) * | 2007-07-27 | 2011-04-12 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Compensation of reticle flatness on focus deviation in optical lithography |
JP2009031169A (en) * | 2007-07-28 | 2009-02-12 | Nikon Corp | Position detection apparatus, exposure apparatus, and manufacturing method for device |
JP5406510B2 (en) * | 2008-11-18 | 2014-02-05 | キヤノン株式会社 | Scanning exposure apparatus and device manufacturing method |
NL2003673A (en) | 2008-11-21 | 2010-05-25 | Asml Netherlands Bv | Lithographic apparatus and methods for compensating substrate unflatness, determining the effect of patterning device unflatness, and determing the effect of thermal loads on a patterning device. |
NL2006190A (en) * | 2010-03-11 | 2011-09-13 | Asml Netherlands Bv | Lithographic apparatus and device manufacturing method. |
EP2434345B1 (en) * | 2010-09-27 | 2013-07-03 | Imec | Method and system for evaluating euv mask flatness |
US9389520B2 (en) | 2012-02-03 | 2016-07-12 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | System and method for lithography with leveling sensor |
CN103676494B (en) * | 2012-09-25 | 2015-11-18 | 上海微电子装备有限公司 | For the Field by field focusing and leveling method of scanning photoetching machine |
CN104977809B (en) * | 2014-04-08 | 2017-06-27 | 上海微电子装备有限公司 | A kind of vertical control parameter calibration method of litho machine |
US11852980B2 (en) * | 2021-03-05 | 2023-12-26 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Techniques for correction of aberrations |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4908656A (en) * | 1988-01-21 | 1990-03-13 | Nikon Corporation | Method of dimension measurement for a pattern formed by exposure apparatus, and method for setting exposure conditions and for inspecting exposure precision |
JP2503572B2 (en) * | 1988-03-08 | 1996-06-05 | 株式会社ニコン | Exposure apparatus and exposure method |
US5464715A (en) * | 1993-04-02 | 1995-11-07 | Nikon Corporation | Method of driving mask stage and method of mask alignment |
JP3301153B2 (en) * | 1993-04-06 | 2002-07-15 | 株式会社ニコン | Projection exposure apparatus, exposure method, and element manufacturing method |
US5581324A (en) * | 1993-06-10 | 1996-12-03 | Nikon Corporation | Thermal distortion compensated projection exposure method and apparatus for manufacturing semiconductors |
JP3572430B2 (en) * | 1994-11-29 | 2004-10-06 | 株式会社ニコン | Exposure method and apparatus |
JP3940824B2 (en) * | 1995-08-14 | 2007-07-04 | 株式会社ニコン | Pattern transfer method and transfer apparatus using charged particle beam |
JP3412981B2 (en) * | 1995-08-29 | 2003-06-03 | キヤノン株式会社 | Projection exposure apparatus and projection exposure method |
JP3689949B2 (en) * | 1995-12-19 | 2005-08-31 | 株式会社ニコン | Projection exposure apparatus and pattern forming method using the projection exposure apparatus |
JPH09246160A (en) * | 1996-03-11 | 1997-09-19 | Nikon Corp | Exposing aligner |
JPH1012544A (en) * | 1996-06-26 | 1998-01-16 | Nikon Corp | Position-measuring method and exposure method |
JPH11317352A (en) * | 1998-03-02 | 1999-11-16 | Nikon Corp | Charged particle beam exposure system |
-
1995
- 1995-12-26 JP JP7338868A patent/JPH09180989A/en active Pending
-
1996
- 1996-12-18 TW TW085115631A patent/TW440749B/en not_active IP Right Cessation
- 1996-12-20 US US08/772,120 patent/US6262792B1/en not_active Expired - Fee Related
- 1996-12-24 KR KR1019960071329A patent/KR970049074A/en not_active IP Right Cessation
- 1996-12-24 KR KR1019960071329A patent/KR100253054B1/en active
-
2001
- 2001-05-30 US US09/866,737 patent/US6479201B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100512838B1 (en) * | 2001-11-02 | 2005-09-07 | 가부시끼가이샤 도시바 | Exposure method and device therefor |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US6262792B1 (en) | 2001-07-17 |
US20010028446A1 (en) | 2001-10-11 |
TW440749B (en) | 2001-06-16 |
KR970049074A (en) | 1997-07-29 |
JPH09180989A (en) | 1997-07-11 |
US6479201B2 (en) | 2002-11-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100253054B1 (en) | Aligner and exposure method using the same | |
US4901109A (en) | Alignment and exposure apparatus | |
JP4029183B2 (en) | Projection exposure apparatus and projection exposure method | |
JP4905452B2 (en) | EXPOSURE APPARATUS, EXPOSURE METHOD, AND DEVICE MANUFACTURING METHOD | |
JP5516740B2 (en) | MOBILE BODY DRIVING METHOD, MOBILE BODY DEVICE, EXPOSURE METHOD, EXPOSURE APPARATUS, AND DEVICE MANUFACTURING METHOD | |
KR20110123665A (en) | Exposure apparatus, exposure method, and method of manufacturing device | |
KR100485314B1 (en) | Projection exposure apparatus and device manufacturing method using the same | |
JP2003347184A (en) | Exposure method, exposure device, and method of manufacturing device | |
JP4029181B2 (en) | Projection exposure equipment | |
US4616130A (en) | Projection exposure apparatus | |
US20010023918A1 (en) | Alignment apparatus, alignment method, exposure apparatus and exposure method | |
US8345221B2 (en) | Aberration measurement method, exposure apparatus, and device manufacturing method | |
KR100846337B1 (en) | Exposure method and exposure apparatus | |
JP3335126B2 (en) | Surface position detecting apparatus and scanning projection exposure apparatus using the same | |
KR100898441B1 (en) | Exposure apparatus and device manufacturing method | |
JPH07326567A (en) | Unmagnified projection aligner | |
JP2010258085A (en) | Surface position detecting method | |
JP4078683B2 (en) | Projection exposure apparatus, projection exposure method, and scanning exposure method | |
JP2008021830A (en) | Measuring method and apparatus, and exposure method and apparatus | |
US6750950B1 (en) | Scanning exposure method, scanning exposure apparatus and making method for producing the same, and device and method for manufacturing the same | |
JP2006073798A (en) | Positioning device and exposure device | |
US8179518B2 (en) | Exposure apparatus to correct position between reticle and substrate according to propagation time and shifting rate | |
JP3295244B2 (en) | Positioning device | |
JP2780302B2 (en) | Exposure equipment | |
JPH11135420A (en) | Projection aligner |